难熔金属注射成形的研究

采用金属粉末注射成形技术成功制得了形状复杂的纯钨和纯钼零件。粉末注射成形工艺为:粉末装载量为52%,注射温度为165℃,注射压力为65 MPa,溶剂脱脂+热脱脂两步脱脂法,经2300℃氢气气氛烧结,钨烧结样品的密度可达18.26 g.cm-3,相对密度为94.61%;经1900℃氢气气氛烧结,钼烧结样品的密度为9.7 g.cm-3,相对密度达95.09%,制品尺寸精度控制在±0.3%以内。同时,通过实验对比研究了掺加少量的稀土氧化物(La2O3,Y2O3)对注射成形钨和钼制品性能的影响。实验结果表明:稀土元素氧化物的添加,提高了注射成形钨和钼制品烧结后的密度,明显细化了烧结后样品的晶粒,稀土氧化物作为第二相粒子弥散分布于晶界处,提高了注射成形钨和钼制品的强度。

纯钨及掺杂钨的注射成形研究

进行了纯钨制品注射成形的研究,以高纯钨粉为原料,采用SEM、红外碳硫仪CSA2003、电光分析天平TG328A等作为检测手段,成功制得一批帽形薄壁零件。在2320℃氢气气氛下烧结,烧结试样的密度可达18.36g·cm-3,相对密度为95.13%。同时,通过系列试验,对比研究了掺杂少量的稀土氧化物(La2O3、Y2O3)对注射成形纯钨制品性能的影响。结果表明,稀土元素氧化物的添加,提高了注射成形纯钨制品烧结密度,明显细化了烧结试样的晶粒,稀土氧化物作为第二相粒子弥散分布于基体中,阻碍了位错的运动和高温烧结时晶粒的长大,从而提高了注射成形钨制品的强度。

注射成形Kovar合金蜡基粘结剂的优化

表征MIM喂料流变学性能的主要指标是喂料的粘度及粘度对应变和温度的敏感性,这些指标可统一用MIM喂料综合流变学因子进行评价。本文运用该评价因子研究了几种不同配方粘结剂的Kovar合金喂料的流变性能,并通过成形生坯强度和产品浇口痕迹进行综合比较,选择了一种最优的注射成形Kovar合金蜡基粘结剂。

粉末注射成形纯钨的活化烧结致密化研究

采用添加微量元素对粉末注射成形钨零件进行活化烧结的方法,实现在较低烧结温度下获得较高致密度的纯钨制品,应用扫描电子显微镜和透射电子显微镜检测分析其断口形貌、显微组织及能谱,应用阿基米德法测量样品的密度,研究微量元素对制品金相组织、显微断口和密度的影响。研究结果表明,Ni在低温烧结时对提高钨制品的密度作用显著,而Y2O3在高温烧结时对钨制品密度提高的作用明显。添加微量镍能显著降低钨的烧结温度,镍质量分数为0.8%时,在1 580℃湿氢气氛下烧结后,粉末注射成形钨零件的相对密度达到99.12%。添加微量的Y2O3能提高钨烧结致密度,而且还能细化晶粒,添加0.3%的Y2O3在2 280℃烧结,钨的相对密度可达95.15%。其活化烧结机制主要是Y与W在高温下发生了界面反应,从而降低烧结系统的自由能,促进烧结。

粉末微注射成形的现状与展望

粉末微注射成形(Micro Powder Injection Molding,简称μPIM)技术作为一种新兴的微器件加工技术正越来越受到国内外广泛关注并得到了迅速发展,本文系统介绍了微注射成形的概念,μPIM技术的工艺、设备和模具特点,综述了μPIM的国内外研究现状,阐述了μPIM在不同材料中的适用性,列举了典型的现实应用零件,并展望了μPIM研究的发展方向。

纯钨MIM黏结剂的优化及其流变性能

为了获得适合纯钨注射成形的黏结剂,通过热力学计算和喂料的流变实验,系统地研究了黏结剂组元的相容性和不同配方的蜡基黏结剂的流变性能,分析了多种因素对喂料黏度的影响,综合评价了不同黏结剂构成的喂料的流变性能,并对喂料进行了SEM观察,结果表明：所选用的黏结剂体系中各组元之间有很好的相容性,当PW与其他组元的质量比大于4时,表现为热力学相容性;由60%PW-10%HDPE-12%PS-13%PP-5%SA组成的黏结剂的流变性能最好,其综合模塑性指数为7.07 m2/N.s.K,SEM结果显示其喂料相当均匀.

钨及钨合金注射成形研究进展

评述了钨及钨合金粉末注射成形的研究进展,着重介绍了钨及钨合金粉末注射成形工艺研究和理论探讨,列举了钨材料在国防军工、航空航天、能源、电子等行业领域中的应用,总结了钨材料的研究方向。通过采用高品质粉末制备与改进技术,对钨阴极进行合理的结构设计,对制备工艺进行综合优化,在新结构设计的关键钨零件方面提出了钨粉末注射成形的技术课题,展望了钨科学技术发展的美好未来。

一种生产kovar合金封装盒体的新工艺

采用蜡基多聚物为粘结剂体系,研究了注射成形Kovar合金盒体的生产工艺。以 喂料的热分析结果为指导,制定出合理的热脱脂工艺,总共热脱脂时间约为18h。在氢气气氛 下烧结,温度为1300℃时,可以制备出热膨胀系数在4.5-6.0×10-6K-1之间(25- 450℃),气密性小于1.2×10-9Pa·m3·s-1的封装盒体。

纳米AlN粉末的低温烧结

研究了低温燃烧合成前驱物制备纳米级AlN粉末的低温烧结行为,利用XRD,SEM等手段对陶瓷粉末及烧结体进行了表征。结果表明:由于该粉末的粒径小(约为100nm),比表面积大(17.4m2/g),具有很好的烧结活性,在未使用烧结助剂时,在常压下1700℃获得了致密的陶瓷材料;添加5%Y2O3烧结助剂后,AlN的烧结致密化温度又降低为1600℃,比通常采用的比表面积低于5m2/g的AlN粉末的烧结致密化温度降低了200℃。分析了该种粉末促进烧结的机理,并在1650℃时制备出热导率为132.4W·m-1·K-1的AlN陶瓷。

高压氢还原法制备Ni包SiC粉末的研究

采用高压氢还原法制备了Ni包SiC复合粉末，研究了反应温度、氢分压、表面活性剂及包覆次数对包覆效果的影响，并且对该包覆粉末的热稳定性进行了评价。结果表明：在反应温度为150～160℃、氢分压为1．5～2．5MPa、活性剂的质量浓度为0．05g／L、搅拌速度为800r／min的条件下，包覆二次可以获得连续均匀的包覆层。包覆粉末在1150℃左右会发生反应，生成Ni2Si和C。

Kovar合金注射成形技术的研究

以Fe粉、Ni粉和Co粉为原料,研究了利用注射成形技术生产Kovar合金封装盒体的工艺。选择了一种蜡基多聚物粘结剂体系,在粉末装载量为58%时,喂料的最佳注射参数是:温度160~170℃,压力90~120MPa。以喂料的热分析结果为指导,制定出合理的热脱脂工艺,对于6mm×6mm×50mm的注射坯,总共脱脂时间约为18h。将脱脂坯在1300℃烧结后,材料的致密度可达8.06g.cm-3,热膨胀系数在(4.5~6.0)×10-6K-1之间(25~450℃),所制备的封装盒体的气密性小于1.2×10-9Pa.m3.s-1。

基于Matlab仿真分析的节流孔缓冲设计

利用活塞-油缸进行缓冲制动时,经常要涉及到节流孔的设计.文中根据节流孔缓冲的液压原理,通过数学建模并利用Matlab进行仿真分析,对节流孔的孔径、个数及其分布位置进行设计,经过比较分析,得出了能满足缓冲性能要求的节流孔孔径、个数及其分布位置.

土地整理是农业机械化与农民增收的必由之路

我国是一个农业人口大国，农业人口占总人口的3／4，农民的富裕程度将直接关系到小康社会目标的实现。如何促进农民增收，怎样才能使农民富裕起来，笔者以为通过必须进行土地整理才能确保农业机械化的快速发展并增加农民收入。

W/Ti含量对钢铁基复合材料微观组织和相变的影响规律

以Fe、Ti、W和石墨粉为原料,采用真空烧结技术制备铁基复合材料。通过改变粉末中的W/Ti原子比,探究其对复合材料组织和相变的影响规律。结果表明:球磨后的粉末活性有所增加,并出现TixW1−x不稳定过渡相;材料的相变反应温度会随着粉末中W含量增加而升高,DSC曲线尖锐的放热峰会逐渐变宽、变缓,剧烈的反应得到控制;粉末经烧结后会生成TiC、WC和Ti4WC5等增强相,当粉末的W/Ti比从2∶8增加至4∶6时,反应产物中3种增强相的占比从84.09%增加至93.07%,生成物中WC的占比从32.45%迅速增加到78.5%。此外,由于复合材料组织中多种物相的存在,彼此间的取向差异会引起组织中出现微应变。随着粉末中W/Ti比的增加,复合材料组织中的微应变逐渐增大;与粉末W/Ti比为2∶8制得的复合材料相比,粉末的W/Ti比为4∶6时制备的复合材料组织中的微应变提高了2.84倍。因此,通过调节W/Ti含量可实现对钢铁基复合材料微观组织和增强相的优化。

稀土Yb、Ce对钛铝合金高温抗氧化性能的影响

采用放电等离子烧结制备添加微量稀土元素的钛铝合金,研究稀土元素Yb、Ce对钛铝合金高温抗氧化性能的影响。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析钛铝合金的组织结构、微观形貌和物相组成,通过高温氧化实验分析合金的高温抗氧化性能。结果表明:经放电等离子烧结制备的钛铝合金的相对密度最高可达99%。800℃高温氧化后的氧化动力学曲线均近似遵循抛物线规律;经过100h的高温氧化处理后,Ti-45Al、Ti-45Al-0.3Yb2O_(3)和Ti-45Al-0.3CeO_(2)三种合金的质量增重分别为14.63g·m^(-2)、7.02g·m^(-2)、8.19g·m^(-2)。添加稀土元素的钛铝合金的高温抗氧化性能明显得到改善,其中添加Yb的钛铝合金的高温抗氧化性能提高约1倍。钛铝合金的氧化产物均具有典型层状结构,最外层为TiO_(2),第二层为TiO_(2)+Al_(2)O_(3)混合氧化物。

ARZ陶瓷颗粒增强316L不锈钢复合材料的制备及性能

采用粉末冶金工艺制备了Al_(2)O_(3)增强ZrO_(2)(alumina reinforced zirconia,ARZ)陶瓷颗粒增强316L不锈钢(316L不锈钢/ARZ)复合材料,研究了ARZ陶瓷颗粒体积分数对316L不锈钢/ARZ复合材料的微观组织、相对密度、硬度、耐磨性的影响。结果表明:当ARZ陶瓷颗粒体积分数为20%时,复合材料的相对密度达到97.53%,与不锈钢基体相当;继续加入ARZ陶瓷,陶瓷颗粒发生团聚降低了复合材料相对密度。316L不锈钢/ARZ复合材料的硬度随着ARZ陶瓷颗粒体积分数的增高而增大,当ARZ陶瓷颗粒的体积分数为60%时,复合材料的硬度达到最大值HRB 96.8。复合材料耐磨性优于不锈钢基体,其中含有体积分数为60%ARZ陶瓷颗粒的复合材料体积磨损率较基体减少了4.2倍;随着ARZ陶瓷颗粒含量的增加,复合材料的耐磨性提高,复合材料的磨损机理主要为316L不锈钢的剥落。

钛注射成形用催化脱脂型喂料的制备与性能研究

针对钛粉末注射成形用催化脱脂型喂料,设计和优化了粘结剂的成分配比及粉末装载量,研究了催化脱脂型粘结剂组元不同配比喂料的流变性能,分析了时间和温度对粘结剂的脱除效率的影响,考察了钛烧结件致密度和碳氧含量的变化。实验结果表明:粘结剂各组元配比为m(POM)∶m(HDPE)∶m(EVA)∶m(SA)∶m(M)=86∶5∶5∶2∶2,=44%时,钛喂料的流变性能最好,其综合模塑性指数为2.25 m2/N·s·K,SEM结果显示钛粉末和粘结剂分布均匀。在120℃催化脱脂6小时,脱除率为78%。钛件经1 180℃真空烧结,致密度为94.8%,其C、O含量分别为0.24%和0.70%。

加镍钨粉的活化烧结研究进展

钨具有高密度、高熔点、低的热膨胀系数、优异的导电导热性能以及良好的耐腐蚀性能,在许多领域得到了广泛的应用,但由于熔点高,钨的烧结致密化困难。活化烧结是制备高密度和高性能钨及其合金材料的重要方法,其中添加镍元素是钨粉活化烧结最重要的手段之一。本研究从镍的活化效果、掺杂含量以及活化机理方面综述了镍对钨的活化烧结作用,并提出了添加金属元素的钨粉活化烧结的研究方向。

纯钨零件的粉末注射成形工艺研究

本文以高能球磨钨粉和高纯钨粉为原料，采用粉末注射成形技术成功制备出具有复杂形状的纯钨及添加稀土的钨零件。重点研究了注射成形工艺参数对其微观结构及其力学性能的影响规律。研究结果表明，以高能球磨后的钨粉和Y2O3为原料，采用注射成形工艺可制备出烧结密度为18．26g／cm^3，相对密度为94．61％的钨零件，较佳的工艺参数为：粉末装载量为52％，注射温度为165℃，注射压力为65MPa，烧结温度为2300℃。研究结果还表明：稀土元素氧化物的添加，可显著提高注射成形钨零件的烧结密度，明显细化烧结后样品的晶粒。这是由于稀土氧化物作为第二相粒子弥散分布于晶界处，阻碍了位错的运动和高温烧结时晶粒的长大。

正交法研究添加Y2O3对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用正交实验方法,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出Y2O3含量分别为0.2%、0.6%、0.8%的Ti-6Al-4V合金,探究烧结温度、烧结压力、Y2O3含量和保压时间对Ti-6Al-4V合金显微组织、烧结密度和力学性能的影响,优化烧结工艺。结果表明,烧结温度对烧结密度的影响最大,接下来依次为烧结压力、Y2O3含量、保压时间;烧结温度对力学性能的影响最大,接下来依次为Y2O3含量、烧结压力、保压时间。当烧结温度1200℃、烧结压力50 MPa、保压时间5 min、Y2O3含量0.6%,烧结样的密度和压缩强度高,分别达到4.4138 g/cm3、1881.4 MPa,相比未添加Y2O3的Ti-6Al-4V合金,其压缩强度提高15.7%。